窄长型充填体的拱架效应及其对目标强度的影响
2016-08-12吴爱祥沈慧明姜立春焦华喆王贻明北京科技大学金属矿山安全高效开采教育部重点实验室北京0008华南理工大学土木与交通学院广州5064河南理工大学土木工程学院焦作454000
吴爱祥,沈慧明,姜立春,焦华喆,王贻明(.北京科技大学 金属矿山安全高效开采教育部重点实验室,北京 0008;.华南理工大学 土木与交通学院,广州 5064;.河南理工大学 土木工程学院,焦作 454000)
窄长型充填体的拱架效应及其对目标强度的影响
吴爱祥1,沈慧明1,姜立春2,焦华喆3,王贻明1
(1.北京科技大学 金属矿山安全高效开采教育部重点实验室,北京 100083;2.华南理工大学 土木与交通学院,广州 510641;3.河南理工大学 土木工程学院,焦作 454000)
利用Belem模型计算拱架效应对于充填体垂直应力的转化率,分析充填体3种应力状态下的目标强度(支撑围岩、侧向暴露自立、支撑设备),对比拱架效应引入前后充填体垂直应力降低比率。结果表明:谦比希铜矿窄长形充填体自重应力为0.4 MPa,拱架效应转化后,充填体所受垂直应力仅为0.055 MPa,转化率达到86.25%,最大主应力为充填体宽度方向上的水平应力0.289 MPa;支撑围岩与设备要求强度1 MPa,自立要求强度0.2 MPa。窄长型充填体的目标强度设计应考虑拱架效应对于垂直应力的转化,从而降低相关技术经济指标。
膏体充填;拱架效应;窄长型;充填体强度;应力转化
充填体强度是膏体充填系统设计的基础与核心。由于膏体充填在安全、环保方面的巨大优势,在国内外得到了长足的发展[1-2]。但是,由于膏体充填直接成本较高,在短期经济性优势不足,造成部分矿山望“膏”兴叹[3-4]。中色集团谦比希铜矿是我国海外资源战略的排头兵[5]。为了适应海外安全环保政策要求,提升高品位矿体的回收率,该矿建设了全尾砂膏体胶结充填系统。……
